地下流体总复习

1、一、地下流体的基本概念一、地下流体的基本概念地球流体：地球流体：地球上一切可流动的物质。地球上一切可流动的物质。 * *水圈中的水水圈中的水 * *大气圈中的气体大气圈中的气体 * *赋存并活动于上地幔与下地壳中的岩浆赋存并活动于上地幔与下地壳中的岩浆 * *岩石圈中的气体与水岩石圈中的气体与水地下流体：地下流体：赋存并活动于地表以下岩石圈中的，特别是地赋存并活动于地表以下岩石圈中的，特别是地壳中的流体。壳中的流体。 * *油油 * *气气 * *水水 第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征二、地下水的储水空间二、地下水的储水空间第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征孔

2、隙孔隙裂隙裂隙溶隙溶隙岩石中的岩石中的各种空隙各种空隙三、含水层的概念及其类型三、含水层的概念及其类型成岩裂隙成岩裂隙构造裂隙构造裂隙风化裂隙风化裂隙含水层含水层: :含有重力水的岩层称为含水层。含有重力水的岩层称为含水层。隔水层：指不允许重力水自由流动的岩层。隔水层：指不允许重力水自由流动的岩层。越流含水层：岩层能起隔水作用，但岩层中仍含有一越流含水层：岩层能起隔水作用，但岩层中仍含有一定的水量，甚至可以透水，但透水能力极其微弱的岩定的水量，甚至可以透水，但透水能力极其微弱的岩土层。土层。 第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征三、含水层的概念及其类型三、含水层的概念及其类型按赋

3、存地按赋存地下水的空隙下水的空隙类型可分为类型可分为 孔隙水层孔隙水层裂隙水层裂隙水层岩溶水层岩溶水层裂隙水的特点裂隙水的特点构成含水层的条件构成含水层的条件有储存地下水的地质条件有储存地下水的地质条件有储存地下水的空间有储存地下水的空间有一定的水量有一定的水量四、储水构造四、储水构造第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征几种典型的水动力系统示意图几种典型的水动力系统示意图四、储水构造四、储水构造第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征向斜盆地储水构造向斜盆地储水构造四、储水构造四、储水构造第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征断裂储水构造断裂储水构造断裂构造

4、破碎带断裂构造破碎带断裂内带断裂内带断裂外带断裂外带断裂中带断裂中带断裂构造三个带的储水能断裂构造三个带的储水能力和富水性不同，其储水力和富水性不同，其储水能力主要取决于断裂的力能力主要取决于断裂的力学性质和岩性学性质和岩性当充填完好、胶结紧密或脉岩及充填物当充填完好、胶结紧密或脉岩及充填物为非可溶性物质时，可起到隔水作用。为非可溶性物质时，可起到隔水作用。张性断裂储水构造张性断裂储水构造压性断裂储水构造压性断裂储水构造张性断裂内带张性断裂内带张性断裂中带张性断裂中带张性断裂外带张性断裂外带压性断裂内带压性断裂内带压性断裂外带压性断裂外带压性断裂中带压性断裂中带储水性较差储水性较差储水能力和富

5、水能力较强储水能力和富水能力较强第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征五、地下水的分类五、地下水的分类按地下水的埋藏条件按地下水的埋藏条件可将地下水划分为可将地下水划分为 上层滞水上层滞水潜潜 水水承压水承压水潜水的特点潜水的特点承压水的特点承压水的特点水具有压力；水具有压力；补给区、径流区、排泄区不一致；补给区、径流区、排泄区不一致；由于上部有稳定的隔水层，与大气、地表水的联系较弱；由于上部有稳定的隔水层，与大气、地表水的联系较弱；人为影响明显小于潜水，越深层的承压水，人为影响越小；人为影响明显小于潜水，越深层的承压水，人为影响越小；承压水的动态变化明显小于潜水，动态变化较稳定；

6、承压水的动态变化明显小于潜水，动态变化较稳定；承压水的水质较好。承压水的水质较好。第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征六、地下水的补给六、地下水的补给大气降雨的渗入补给。大气降雨的渗入补给。含水层之间通过断层或钻孔相互补给。含水层之间通过断层或钻孔相互补给。河水与地下水相互补给。河水与地下水相互补给。七、地下水的排泄七、地下水的排泄对基岩含水层而言，最主要的排泄形式是泉与人工对基岩含水层而言，最主要的排泄形式是泉与人工开采。开采。基岩中的泉水按基岩中的泉水按其成因可分为其成因可分为侵蚀泉侵蚀泉接触泉接触泉溢出泉溢出泉断层泉断层泉第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征2

7、1KIV八、地下水渗流运动规律八、地下水渗流运动规律水头压力：水头压力：上升到一定高度的钻孔中的水柱，可以上升到一定高度的钻孔中的水柱，可以看作是含水层中某一点的一种水头或水头压力。看作是含水层中某一点的一种水头或水头压力。达西定律适用于含水层中水流运动为层流时达西定律适用于含水层中水流运动为层流时 KIV VQ哲才定律适用于含水层中水流运动为紊流时哲才定律适用于含水层中水流运动为紊流时 VQ第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征九、潜水、承压水等水位线图九、潜水、承压水等水位线图第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征十、地下水的物理性质十、地下水的物理性质地热带的划分

8、：变温带、常温带、增温带。地热带的划分：变温带、常温带、增温带。地热梯度：在增温带，深度每增加地热梯度：在增温带，深度每增加100m100m，所增高的温度值。单位为所增高的温度值。单位为/100m/100m。地热增温级：温度每升高地热增温级：温度每升高1 1 所需增加的深所需增加的深度（度（m m）称为地热增温级（单位：）称为地热增温级（单位： m / m / ）。）。GhHTTBH第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征十一、地下水的化学性质十一、地下水的化学性质地下水化学成分地下水化学成分矿化度矿化度-地下水中离子、分子与化合物的总量。地下水中离子、分子与化合物的总量。硬硬 度度

9、-取决于地下水中钙、镁离子含量。取决于地下水中钙、镁离子含量。离子成分离子成分 H H+ +, Na, Na+ +, K, K+ +, Mg, Mg2+2+, Ca, Ca2+2+, Fe, Fe2+2+ ，OHOH- -, Cl, Cl- -, SO, SO4 42-2-, NO, NO2-2-, HCO, HCO3 3- -, CO, CO3 32-2-, SiO, SiO3 32-2-, PO, PO4 42-2-气体成分：气体成分： O O2 2、N N2 2 、H H2 2S S 、CHCH4 4、COCO2 2深层地下水矿化度高于浅层地下水，热水矿深层地下水矿化度高于浅层地下水，热

10、水矿化度高于冷水。化度高于冷水。胶体成分：胶体成分： SiOSiO2 2 Fe(OH) Fe(OH)3 3 Al(OH) Al(OH)3 3第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征十一、地下水的化学性质十一、地下水的化学性质地下水化学成地下水化学成分的形成作用分的形成作用溶滤作用溶滤作用蒸发浓缩作用蒸发浓缩作用混合作用混合作用阳离子交替吸附作用阳离子交替吸附作用脱碳酸作用脱碳酸作用脱硫酸作用脱硫酸作用第一章第一章 地下流体的基本特征地下流体的基本特征十二、地下热水十二、地下热水地下热水的气体成分地下热水的气体成分地下热水中的地下热水中的O O2 2的含量微小，以的含量微小，以COCO

11、2 2、CHCH4 4、H H2 2S S等等气体组分为主，气体组分为主，HeHe、H H2 2等含量也较多。等含量也较多。地下热水的化学成分地下热水的化学成分地下热水中除含有冷水中常见的地下热水中除含有冷水中常见的7 7种离子种离子外，还含有较多的微量元素，如：外，还含有较多的微量元素，如：F F、BrBr、I I、B B、SrSr、LiLi、RbRb、CsCs、HgHg、AsAs等。等。地下热水的分布概况地下热水的分布概况温度对地下水化学成分的影响温度对地下水化学成分的影响第二章第二章 地下流体动态特征地下流体动态特征一、地下流体动态分类一、地下流体动态分类地下流体动态地下流体动态-井（泉

12、）中观测到的地壳流体物理井（泉）中观测到的地壳流体物理化学特性随时间的变化。化学特性随时间的变化。地下水宏观动态地下水宏观动态-水流的水动力状态发生变化。水流的水动力状态发生变化。地下水微动态地下水微动态-含水层骨架发生变形破坏。含水层骨架发生变形破坏。地下水正常动态地下水正常动态-无地震和干扰情况下，能够表征周期性无地震和干扰情况下，能够表征周期性环境影响或动力作用相对稳定的一种动态。环境影响或动力作用相对稳定的一种动态。地下水异常动态地下水异常动态-受到构造作用或其他因素影响出现的非受到构造作用或其他因素影响出现的非稳定变化的一种动态。稳定变化的一种动态。第二章第二章 地下流体动态特征地下

13、流体动态特征二、井水位固体潮效应二、井水位固体潮效应含水层在日、月起潮力作用下，产生固体潮体应变的含水层在日、月起潮力作用下，产生固体潮体应变的反映，含水层的体应变使其孔隙中的流体压力产生潮汐反映，含水层的体应变使其孔隙中的流体压力产生潮汐波动，迫使水在井孔与含水层之间产生潮汐渗流，从而波动，迫使水在井孔与含水层之间产生潮汐渗流，从而形成了井孔内水位的潮汐变化。形成了井孔内水位的潮汐变化。井潮潮差井潮潮差固体地球产生潮汐变形而引起的井水位变固体地球产生潮汐变形而引起的井水位变化幅度，是表征井孔水位潮汐效应大小的主要指标。化幅度，是表征井孔水位潮汐效应大小的主要指标。第二章第二章 地下流体动态特

14、征地下流体动态特征三、井水位气压效应三、井水位气压效应井水位随气压波动而表现出的起伏现象。当大气压力井水位随气压波动而表现出的起伏现象。当大气压力增大时井水位下降增大时井水位下降, ,大气压力变小时井水位上升大气压力变小时井水位上升. .四、井水位地面荷载效应四、井水位地面荷载效应井水位随地面荷载的变化而变现出的起伏现象。常见井水位随地面荷载的变化而变现出的起伏现象。常见的有列车荷载效应、降雨积水荷载效应等。的有列车荷载效应、降雨积水荷载效应等。第二章第二章 地下流体动态特征地下流体动态特征五、地下流体干扰异常的基本类型五、地下流体干扰异常的基本类型观测技术系统干扰（仪器设备运行环境、日常管理

15、）观测技术系统干扰（仪器设备运行环境、日常管理） 地表水体引起的干扰异常地表水体引起的干扰异常 地下水开采引起的干扰异常地下水开采引起的干扰异常 地下注水引起的干扰异常地下注水引起的干扰异常 矿山采矿活动引起的干扰异常矿山采矿活动引起的干扰异常 其它环境干扰异常其它环境干扰异常 a a、观测井管老化开裂引起的干扰异常、观测井管老化开裂引起的干扰异常 b b、井口装置改变引起的干扰异常、井口装置改变引起的干扰异常 c c、泄流口堵塞引起的干扰异常、泄流口堵塞引起的干扰异常 d d、观测操作不当引起的干扰异常、观测操作不当引起的干扰异常 观测条件改变的干扰（观测观测条件改变的干扰（观测井、其它）井

16、、其它）观测环境变化的干扰（井区自观测环境变化的干扰（井区自然环境、井区人类活动、地质动然环境、井区人类活动、地质动力活动）力活动）第三章第三章 地下流体观测台与观测网地下流体观测台与观测网一、地下水物理动态一、地下水物理动态地下水的物理性质（水温、透明度、颜色、嗅、味、导电性、地下水的物理性质（水温、透明度、颜色、嗅、味、导电性、放射性、水的流速、水头压力、水位埋深、流量）随时间的变化放射性、水的流速、水头压力、水位埋深、流量）随时间的变化规律（多年动态、年动态、月动态与日动态）。规律（多年动态、年动态、月动态与日动态）。二、地下水化学动态二、地下水化学动态第三章第三章 地下流体观测台与观测

17、网地下流体观测台与观测网三、地下流体主要观测对象分三、地下流体主要观测对象分类类地震监测预报以及地震科学研究的目的和现有技术水地震监测预报以及地震科学研究的目的和现有技术水平与可行的条件出发，目前国内外地下流体观测较为广平与可行的条件出发，目前国内外地下流体观测较为广泛的项目：泛的项目：井水位、井水温度、水氡与气氡、水汞与气井水位、井水温度、水氡与气氡、水汞与气汞四大类汞四大类6 6种测项。种测项。 有一些台点还观测常量离子、微量组分、气体总量、有一些台点还观测常量离子、微量组分、气体总量、二氧化碳、氢气、氦气等。二氧化碳、氢气、氦气等。第三章第三章 地下流体观测台与观测网地下流体观测台与观测

18、网四、地下流体观测场地勘选与基本要求四、地下流体观测场地勘选与基本要求观测区资料齐全，地质观测区资料齐全，地质水文地质条件清楚水文地质条件清楚观测点应选择在对应力应变敏感的构造部位观测点应选择在对应力应变敏感的构造部位观测点还可选择在有深部物质上涌的部位观测点还可选择在有深部物质上涌的部位观测区应发育承压性和封闭性好的含水层观测区应发育承压性和封闭性好的含水层尽量避开观测环境干扰尽量避开观测环境干扰第三章第三章 地下流体观测台与观测网地下流体观测台与观测网五、观测井建设规范化五、观测井建设规范化井深、井径、套管与止水、过水断面井深、井径、套管与止水、过水断面 、沉砂管。、沉砂管。 六、地下流体

19、观测环境保护六、地下流体观测环境保护目的是遏止和减弱可能产生干扰异常的各类因目的是遏止和减弱可能产生干扰异常的各类因素或作用的行为，确保地震观测站观测的各类动素或作用的行为，确保地震观测站观测的各类动态是按着一定规律变化的正常动态，防止各类非态是按着一定规律变化的正常动态，防止各类非规律性的干扰动态出现，以便地震活动期间能够规律性的干扰动态出现，以便地震活动期间能够捕捉到非常显著的地震前兆异常信息。捕捉到非常显著的地震前兆异常信息。 第三章第三章 地下流体观测台与观测网地下流体观测台与观测网七、地下流体监测背景调查的主要内容七、地下流体监测背景调查的主要内容开展野外调查，掌握井区的地质构造与水

20、文地质背景开展野外调查，掌握井区的地质构造与水文地质背景气候水文背景条件气候水文背景条件调查区地下水开采工程布局调查区地下水开采工程布局监测井建设规范化衡量监测井建设规范化衡量调查其它干扰因素调查其它干扰因素第四章第四章 水位动态观测技术水位动态观测技术一、观测系统的组成一、观测系统的组成含水层含水层( (井井) )、井口装置、观测仪器设备、井口装置、观测仪器设备二、井水位动态观测的类型二、井水位动态观测的类型静水位观测静水位观测-是指观测井口至井水面间的垂直深度，是指观测井口至井水面间的垂直深度，相当于观测地下水面的埋深。相当于观测地下水面的埋深。动水位观测动水位观测-是指观测泄流口的中心面

21、至井水面间是指观测泄流口的中心面至井水面间的垂向高度，相当于观测泄流口以上的水柱高度。的垂向高度，相当于观测泄流口以上的水柱高度。第第四四章章 水位水位动态观测技术动态观测技术机械式水位仪的工作原理机械式水位仪的工作原理( (井水位变化井水位变化浮标升浮标升降降滚筒转动滚筒转动记录笔记录记录笔记录( (同时随时钟移动同时随时钟移动) )水水位随时间的变化过程位随时间的变化过程. .数字型水位仪的工作原理数字型水位仪的工作原理( (压力式水位传感器压力式水位传感器P=P=gHgH压强与井水柱高度成正比）压强与井水柱高度成正比）三、水位动态观测仪器的基本原理三、水位动态观测仪器的基本原理第五章第五

22、章 地热动态观测技术地热动态观测技术l 测量钻孔中的温度测量钻孔中的温度l 测量钻孔中的温度梯度测量钻孔中的温度梯度l 测量地表浅层温度和温泉温度测量地表浅层温度和温泉温度l 卫星遥感卫星遥感目前，地热前兆观测主要是测量深井、浅目前，地热前兆观测主要是测量深井、浅井与温泉水的变化。井与温泉水的变化。一、地热动态观测类型一、地热动态观测类型第五章第五章 地热动态观测技术地热动态观测技术稳态地热场系统稳态地热场系统震源应力场作用震源应力场作用动态地热场动态地热场（附加地热场）（附加地热场）-与地震有一定的对应关系（前兆、与地震有一定的对应关系（前兆、同震反应、震后调整及强余震前兆）同震反应、震后调

23、整及强余震前兆） 二、地热前兆观测的原理二、地热前兆观测的原理第五章第五章 地热动态观测技术地热动态观测技术三、地热动态基本特征三、地热动态基本特征第五章第五章 地热动态观测技术地热动态观测技术利用石英频率随温度变化的特性构成石英温度计。由于石英晶体高纯度利用石英频率随温度变化的特性构成石英温度计。由于石英晶体高纯度的特性，决定了具有高的特性，决定了具有高Q Q值，其频率值，其频率- -温度变换的关系可表示为：温度变换的关系可表示为： T=AT=A0 0+A+A1 1f+Af+A2 2f f2 2+A+A3 3f f3 3+A+A4 4f f4 4+式中，式中，f f是石英谐振器的自振频率；是

24、石英谐振器的自振频率；T T为石为石英谐振器的温度；英谐振器的温度；A A0 0，A A1 1，A A2 2，A A3 3，A A4 4则是随着每个石英温度传感器的则是随着每个石英温度传感器的个性不同而不同的常数。仪器所配探头的五个常数由计量部门标定时给出。个性不同而不同的常数。仪器所配探头的五个常数由计量部门标定时给出。SZW-1ASZW-1A型数字式温度计的探头由测温谐振器和变换电路共同组成，封装型数字式温度计的探头由测温谐振器和变换电路共同组成，封装在一个外径在一个外径30mm30mm，长约，长约300mm300mm的紫铜管内，由电缆引到主机。电缆由一芯的紫铜管内，由电缆引到主机。电缆由

25、一芯一屏蔽构成，即负责由主机向探头内变换电路供电，又将探头的信号送回一屏蔽构成，即负责由主机向探头内变换电路供电，又将探头的信号送回主机（见图）主机（见图）四、地热数字化观测仪工作原理四、地热数字化观测仪工作原理 主机主机变换电路变换电路第六章第六章 氡观测技术氡观测技术RnRn的射气特性的射气特性 含有含有RaRa的岩石，具有向周围空间扩散氡气的能力，的岩石，具有向周围空间扩散氡气的能力，这种能力称为岩石的射气作用岩石的射气作用。这种能力称为岩石的射气作用岩石的射气作用。射气强度：射气强度：1 1克岩石在克岩石在1 1秒钟内析出的自由氡射气量。秒钟内析出的自由氡射气量。 射气能力：射气能力：

26、1 1克岩石在其建立放射平衡（克岩石在其建立放射平衡（ RaRa与与RnRn之间）之间）的时间内析出的总射气量。的时间内析出的总射气量。射气系数：射气系数：在单位时间内，析出到岩石空隙中的自由在单位时间内，析出到岩石空隙中的自由氡量与在同一时间间隔内形成的总射气量的比值。氡量与在同一时间间隔内形成的总射气量的比值。一、氡的射气特性一、氡的射气特性第六章第六章 氡观测技术氡观测技术氡射气在地壳中的迁移是一个复杂的过程。氡射气在地壳中的迁移是一个复杂的过程。二、氡的迁移作用二、氡的迁移作用扩散作用扩散作用对流作用对流作用水携带作用水携带作用伴生气体的压力作用伴生气体的压力作用地热作用地热作用潮汐、

27、大气压的纵深效应潮汐、大气压的纵深效应第六章第六章 氡观测技术氡观测技术氡的前兆异常机制氡的前兆异常机制三、氡与地震的关系三、氡与地震的关系 孕震过程，当受到附带有渗流场扰动时，岩土空孕震过程，当受到附带有渗流场扰动时，岩土空隙中自由氡或地下水中溶解氡都将发生变化，甚至地隙中自由氡或地下水中溶解氡都将发生变化，甚至地下水中出现氡的过饱和而自由逸出的现象。因此，连下水中出现氡的过饱和而自由逸出的现象。因此，连续观测地下水中溶解氡与逸出氡及岩土空隙中自由氡续观测地下水中溶解氡与逸出氡及岩土空隙中自由氡浓度的变化，有可能捕捉到地震孕育与发生的前兆异浓度的变化，有可能捕捉到地震孕育与发生的前兆异常信息

28、。常信息。第六章第六章 氡观测技术氡观测技术在地震监测领域，根据观测对象分为水氡测量、逸在地震监测领域，根据观测对象分为水氡测量、逸出气氡测量和土壤中氡测量三大类。出气氡测量和土壤中氡测量三大类。四、氡测量方法分类四、氡测量方法分类 按测量时间长短划分为微分（瞬时）测量和积分按测量时间长短划分为微分（瞬时）测量和积分（积累）测量。（积累）测量。地震监测预报中台站使用的：地震监测预报中台站使用的：FD-105KFD-105K型静电计、型静电计、FD-125FD-125型氡钍分析器和型氡钍分析器和SD-3ASD-3A型自动测氡仪都属微分型自动测氡仪都属微分测量仪器。测量仪器。第六章第六章 氡观测技

29、术氡观测技术五、电离静电计法和闪烁脉冲计数法的基本原理五、电离静电计法和闪烁脉冲计数法的基本原理 电离静电计法：电离静电计法：氡气被鼓入电离室，氡及其子体的氡气被鼓入电离室，氡及其子体的 射线使空气分子电离，在外加电场作用下产生电离电射线使空气分子电离，在外加电场作用下产生电离电流，使静电计的石英丝偏移，目测指示丝移动的格值，流，使静电计的石英丝偏移，目测指示丝移动的格值，计算水氡浓度。计算水氡浓度。闪烁脉冲计数法：闪烁脉冲计数法：氡气被鼓入电闪烁室，氡及其子体氡气被鼓入电闪烁室，氡及其子体的的 粒子冲击闪烁室内壁的硫化锌（银）闪烁体粒子冲击闪烁室内壁的硫化锌（银）闪烁体，激，激发出光子，经光

30、电倍增管进行光电转换，并在阳极负发出光子，经光电倍增管进行光电转换，并在阳极负载上形成脉载上形成脉冲冲电流，输出负脉冲，经电子线路放大、电流，输出负脉冲，经电子线路放大、甄别、整形后被自动定标器记录，根据在单位时间内甄别、整形后被自动定标器记录，根据在单位时间内的脉冲计数计算出水氡浓度。的脉冲计数计算出水氡浓度。第六章第六章 氡观测技术氡观测技术六、氡观测的影响因素六、氡观测的影响因素 自然环境类：降雨、气压、气温、水温、江河水、水库。自然环境类：降雨、气压、气温、水温、江河水、水库。人类活动类：地下抽水、地下水回灌、矿井疏干、矿山爆破。人类活动类：地下抽水、地下水回灌、矿井疏干、矿山爆破。观

31、测条件：观测井结构、井口装置、井水自流状态、仪器工观测条件：观测井结构、井口装置、井水自流状态、仪器工作环境、台站工作环境。作环境、台站工作环境。观测工作：水样的采集、观测基准点、仪器与设备（老化、观测工作：水样的采集、观测基准点、仪器与设备（老化、故障、更新等）、操作与规范、标定与检查。故障、更新等）、操作与规范、标定与检查。其它偶然因素。其它偶然因素。第七章第七章 汞观测技术汞观测技术一、汞的物理化学特性一、汞的物理化学特性 电离势高，电离势高，1 1价和价和2 2价汞易从化合物中还原成零价汞；价汞易从化合物中还原成零价汞；具有化学稳定性，不易同其它物质发生化学反应；具有化学稳定性，不易同

32、其它物质发生化学反应；汞能溶解许多金属而形成金汞齐，且易被黄金吸附；汞能溶解许多金属而形成金汞齐，且易被黄金吸附；挥发能力强。常温下即具有明显的蒸汽压，它的蒸汽挥发能力强。常温下即具有明显的蒸汽压，它的蒸汽压力、挥发速度随温度升高而急剧增加；压力、挥发速度随温度升高而急剧增加；具有极强的穿透力，容易沿裂隙、孔隙等向周围介质具有极强的穿透力，容易沿裂隙、孔隙等向周围介质扩散迁移。扩散迁移。 第七章第七章 汞观测技术汞观测技术二、汞观测的技术思路二、汞观测的技术思路 与地震活动有关的深部断裂带上都存在汞气晕，某些与地震活动有关的深部断裂带上都存在汞气晕，某些汞气浓度的增高与地震活动有关。汞气浓度的

33、增高与地震活动有关。实验表明岩层瞬时加压和持续过程中汞量变化最为明实验表明岩层瞬时加压和持续过程中汞量变化最为明显、清晰。显、清晰。汞具有很高的蒸汽压。沿断裂带和岩石空隙的迁移能汞具有很高的蒸汽压。沿断裂带和岩石空隙的迁移能力强。力强。构造活动伴有应力、热力作用，使围岩与周围介质发构造活动伴有应力、热力作用，使围岩与周围介质发生相互作用，定点、定期测量各种介质中汞量变化可了生相互作用，定点、定期测量各种介质中汞量变化可了解构造的活动性，捕捉地震前兆信息。解构造的活动性，捕捉地震前兆信息。第七章第七章 汞观测技术汞观测技术三、汞观测的对象三、汞观测的对象 第七章第七章 汞观测技术汞观测技术四、数字测汞仪器工作原理四、数字测汞仪器工作原理 某一种元素的基态原子蒸汽对同种元素发射的特征某一种元素的基态原子蒸汽对同种元素发射的特征辐射线有选择性吸收。在一定浓度范围内，均匀吸辐射线有选择性吸收。在一定浓度范围内，均匀吸收介质中透射光的强度和基态原子浓度的关系符合收介质中透射光的强度和基态原子浓度的关系符合朗伯朗伯- -比尔定律：比尔定律：A=lg(IA=lg(I0 0/I)=KLN/I)=KLN0 0=Kc=Kc 式中，式中，A A为为吸光度；吸光度；KK为比例常数；为比例常数；c c为被测元素的浓度。因为被测元素的浓度。因此，测量吸光度此，测量吸光度A A，就可以得到原子浓度，就可以